奈良県のほぼ中央に位置し、東は桜井市、西は大和高田市、南は高取町・明日香村、北は田原本町と接しています。
全体的に起伏が少なく、市内の中央部には飛鳥川、西には曽我川が流れています。また、万葉の時代を偲ばせる大和三山(畝傍山:標高199m、耳成山:139m、香具山:152m)がそびえ、その中央には約1300年前にわが国初の首都であった藤原宮跡があります。
その他、市内には歴史的文化遺産が点在しています。鉄道網ではJRと近鉄が縦横に走り、あわせて13の駅があり、また国道24号・165号・169号と道路網も発達し、大阪からは30〜40分、京都からは約1時間、関西国際空港からは約1時間、名古屋からは約2時間と交通の便も良く、古代から交通の要となっています。